第25講染色體變異與育種高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2026素養(yǎng)目標(biāo)考點(diǎn)一染色體數(shù)目的變異夯實(shí)基礎(chǔ)?精研教材1.染色體數(shù)目變異(1)類型及實(shí)例個(gè)別染非同源染色體色體(2)染色體組分析(根據(jù)果蠅染色體組成圖歸納)①從染色體來源看,一個(gè)染色體組中不含

。

②從形態(tài)、大小和功能看,一個(gè)染色體組中所含的染色體

。

③從所含的基因看,一個(gè)染色體組中含有控制本物種生物性狀的

,但不能重復(fù)。

同源染色體各不相同一整套基因2.單倍體、二倍體和多倍體

配子受精卵教材深挖1.(必修2

P87正文)所有生物都能發(fā)生染色體變異嗎?細(xì)胞分裂時(shí)都可能發(fā)生染色體變異嗎?2.(必修2

P88正文)單倍體一定不育嗎?請(qǐng)說明理由。不是,只有真核生物才有染色體,原核生物和病毒無染色體,不可能發(fā)生染色體變異。真核生物的有絲分裂和減數(shù)分裂過程中都有可能發(fā)生染色體變異,原核生物的二分裂不可能發(fā)生染色體變異不一定。若單倍體體細(xì)胞中含有奇數(shù)個(gè)染色體組一般不可育,有偶數(shù)個(gè)染色體組一般可育3.(必修2

P91拓展應(yīng)用2)(1)二倍體西瓜與四倍體西瓜是同一物種嗎?說明理由。(2)“三體”和“三倍體”的區(qū)別是什么?不是。因?yàn)槎唠s交產(chǎn)生的后代不可育

三體是二倍體(含兩個(gè)染色體組),只是其中某形態(tài)的染色體“多出了一條”,其余染色體均為兩兩相同;三倍體則是指由受精卵發(fā)育而來的體細(xì)胞中含三個(gè)染色體組的個(gè)體,其每種形態(tài)的染色體為“三三相同”易錯(cuò)排查1.雄蜂精子中染色體數(shù)目是其體細(xì)胞的一半。(2022·北京卷)(

)2.體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體就是二倍體。(

)3.一般情況下,二倍體通過減數(shù)分裂形成的配子只有一個(gè)染色體組。(

)4.單倍體含有的染色體組數(shù)都是奇數(shù)。(

)××√×思維探究?考教銜接同源四倍體(基因型為AAaa)產(chǎn)生配子時(shí),同源染色體兩兩配對(duì)并以圖示的情況排列在赤道板的兩側(cè),從而形成不同基因型的配子。根據(jù)上述推導(dǎo)過程,請(qǐng)思考回答下列問題。(1)若同源四倍體的基因型為Aaaa,則產(chǎn)生的配子類型及比例:

。

(2)若同源四倍體的基因型為AAAa,則產(chǎn)生的配子類型及比例:

。

Aa∶aa=1∶1

AA∶Aa=1∶1考法練透?素養(yǎng)提升考法一

染色體組與染色體數(shù)目的變異1.下列關(guān)于高等植物細(xì)胞中染色體組的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.二倍體植物的配子只含有一個(gè)染色體組B.每個(gè)染色體組中的染色體均為非同源染色體C.每個(gè)染色體組中都含有常染色體和性染色體D.每個(gè)染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同C解析

一個(gè)染色體組是指細(xì)胞中的一組非同源染色體,它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同,但又互相協(xié)調(diào),共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異,B、D兩項(xiàng)正確;二倍體植物的配子是經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的,配子中只含有一個(gè)染色體組,A項(xiàng)正確;雌雄同體的高等植物如水稻、豌豆等沒有性染色體,C項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2024·河南平頂山模擬)下列是對(duì)a~h所示的生物體細(xì)胞中各含有幾個(gè)染色體組的敘述,正確的是(

)A.細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是圖d、g,對(duì)應(yīng)個(gè)體一定是由雄配子發(fā)育而來的單倍體B.細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的是圖f、h,對(duì)應(yīng)個(gè)體是二倍體C.細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是圖a、b,對(duì)應(yīng)個(gè)體不一定是三倍體D.細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是圖c、f,對(duì)應(yīng)個(gè)體是四倍體C解析

細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是圖d、g,對(duì)應(yīng)個(gè)體也可能是由雌配子發(fā)育而來的,A項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的是圖c、h,對(duì)應(yīng)個(gè)體可能是二倍體,B項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是圖a、b,對(duì)應(yīng)個(gè)體如果是由受精卵發(fā)育形成的,則為三倍體,如果是由配子直接發(fā)育形成的,則為單倍體,C項(xiàng)正確;細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是圖e、f,對(duì)應(yīng)個(gè)體不一定是四倍體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。考法二

單體、三體等個(gè)別染色體數(shù)目變異類型3.(2024·遼寧鞍山模擬)單體是指二倍體生物細(xì)胞中缺失1條染色體,而三體是指二倍體生物細(xì)胞中多了1條染色體。若某二倍體生物體細(xì)胞中的染色體數(shù)為2n,則下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.二倍體生物的單體可用2n-1來表示B.單倍體是指體細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的個(gè)體C.二倍體生物中的三體可用2n+3來表示D.可用基因診斷的方法檢測(cè)21三體綜合征A解析

單體是指控制相同性狀的某對(duì)染色體缺失一條染色體的個(gè)體,即某一對(duì)同源染色體少了1條染色體,可用2n-1來表示,三體指某一對(duì)同源染色體多了1條染色體,可用2n+1來表示,A項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;單倍體是由配子直接發(fā)育成的個(gè)體,可能含有一個(gè)染色體組,也可能含有2個(gè)或多個(gè)染色體組,B項(xiàng)錯(cuò)誤;21三體綜合征形成的原因是染色體數(shù)目變異,可通過觀察染色體數(shù)目來檢測(cè),D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(2024·山東濰坊期末)某生物基因組成及基因在染色體上的位置關(guān)系如右圖所示。該生物性原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成了如下圖所示的幾種配子。下列關(guān)于這幾種配子形成過程中所發(fā)生的變異的說法,錯(cuò)誤的是(

)A解析

配子一形成過程中,在減數(shù)分裂Ⅰ后期,發(fā)生了非同源染色體上非等位基因的自由組合,屬于基因重組,A項(xiàng)錯(cuò)誤;配子二形成的原因是減數(shù)分裂Ⅱ后期,姐妹染色單體分開后形成的子染色體移向同一極,這屬于染色體變異,B項(xiàng)正確;a和b是非同源染色體上的基因,而配子三中a和b位于同一條染色體上,原因可能是基因b轉(zhuǎn)移到非同源染色體上,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,C項(xiàng)正確;配子四的變異屬于染色體變異中的缺失,原因可能是染色體復(fù)制發(fā)生錯(cuò)誤導(dǎo)致基因A或a缺失,D項(xiàng)正確。考點(diǎn)二低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目的變化和染色體結(jié)構(gòu)變異夯實(shí)基礎(chǔ)?精研教材1.低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目的變化(1)實(shí)驗(yàn)原理:用低溫處理植物分生組織細(xì)胞,能夠抑制其

的形成,以致影響細(xì)胞有絲分裂中染色體被拉向兩極,導(dǎo)致細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞,于是,植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。

紡錘體

(2)實(shí)驗(yàn)步驟

4℃卡諾氏液95%

漂洗(3)實(shí)驗(yàn)中的試劑及其作用

固定細(xì)胞形態(tài)洗去卡諾氏液解離液使染色體著色2.染色體結(jié)構(gòu)的變異(1)類型及實(shí)例易位倒位(2)結(jié)果和影響

教材深挖1.(必修2

P89探究·實(shí)踐)秋水仙素與低溫都能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍,這兩種方法在原理上的相似之處是

。

2.(必修2

P90正文)基因突變和染色體變異中的“缺失或增添”對(duì)生物性狀的影響一樣嗎?秋水仙素與低溫都能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍,可能都與抑制紡錘體的形成有關(guān),著絲粒分裂后沒有紡錘絲的牽引作用,因此不能將染色體拉向細(xì)胞的兩極,導(dǎo)致細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍DNA分子上若干基因的缺失或重復(fù)(增添),屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,會(huì)改變基因的數(shù)量,一般對(duì)生物性狀影響較大;DNA分子上某個(gè)基因內(nèi)部堿基的缺失或增添,會(huì)改變基因的結(jié)構(gòu),不改變基因的數(shù)量和位置,屬于基因突變易錯(cuò)排查1.果蠅棒狀眼的形成是由染色體部分基因增加引起的基因突變。(

)2.染色體易位不改變基因數(shù)量,一般不會(huì)對(duì)個(gè)體性狀產(chǎn)生影響。(

)3.染色體的倒位在光學(xué)顯微鏡下一般不能觀察到。(

)4.卡諾氏液可使組織細(xì)胞互相分離開。(

)××××思維探究?考教銜接如圖1表示果蠅某細(xì)胞內(nèi)的相關(guān)染色體行為,1、2代表兩條未發(fā)生變異的染色體,3、4代表兩條正在發(fā)生變異的染色體,圖中字母表示染色體上的不同片段。(1)正常情況下,1與2是非同源染色體,圖1中A中發(fā)生堿基的增添、缺失或替換

(填“一定”或“不一定”)屬于基因突變。

不一定(2)請(qǐng)將圖2聯(lián)會(huì)過程補(bǔ)充完整。

如圖所示

考法練透?素養(yǎng)提升考法一

“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)分析1.(2024·遼寧遼陽期末)下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(

)A.原理:低溫和秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理相同,都是抑制染色體著絲粒分裂B.解離:鹽酸酒精混合液可以使蒜根尖細(xì)胞解離C.沖洗:用卡諾氏液固定細(xì)胞形態(tài)后,用清水沖洗2次D.觀察:顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變,少數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)目不變B解析

低溫和秋水仙素都能抑制紡錘體的形成,從而使染色體數(shù)目加倍,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鹽酸酒精混合液可以使蒜根尖細(xì)胞解離,B項(xiàng)正確;用卡諾氏液固定細(xì)胞形態(tài)后,用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次,C項(xiàng)錯(cuò)誤;顯微鏡下可以看到少數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變,大多數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)目不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。考法二

染色體結(jié)構(gòu)變異的原理和類型2.(2024·浙江卷)某精原細(xì)胞同源染色體中的一條發(fā)生倒位,如圖甲。減數(shù)分裂過程中,由于染色體倒位,同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)會(huì)形成倒位環(huán),此時(shí)經(jīng)常伴隨同源染色體的互換,如圖乙。完成分裂后,若配子中出現(xiàn)染色體片段缺失,染色體上增加某個(gè)相同片段,則不能存活,而出現(xiàn)倒位的配子能存活。下列敘述正確的是(

)甲乙A.圖甲發(fā)生了①至③區(qū)段的倒位B.圖乙細(xì)胞中Ⅱ和Ⅲ發(fā)生互換C.該精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)染色體有片段缺失D.該精原細(xì)胞共產(chǎn)生了3種類型的可育雄配子C解析

由圖甲可知,bcd發(fā)生了倒位,因此是①至④區(qū)段發(fā)生倒位,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖乙可知,細(xì)胞中染色單體Ⅱ和Ⅳ發(fā)生了互換,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由題干可知,配子中出現(xiàn)染色體片段缺失或重復(fù),則不能存活,出現(xiàn)倒位的配子能存活,經(jīng)過倒位后互換,可能會(huì)形成4個(gè)配子,ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e,不能存活)、ebCDE(缺失了A,不能存活),因此該精原細(xì)胞共產(chǎn)生了2種類型的可育雄配子,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2024·山東菏澤模擬)研究發(fā)現(xiàn),果蠅的Ⅱ號(hào)染色體長臂上有一個(gè)關(guān)鍵基因,不含該基因的配子沒有受精能力,并且Ⅱ號(hào)染色體和Ⅲ號(hào)染色體之間會(huì)發(fā)生如圖A所示的變異。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一只相關(guān)染色體組成如圖B的雌果蠅,假如這三條染色體中,任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí),另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任意一極。下列敘述正確的是(

)圖A圖BA.圖B果蠅的這種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,體細(xì)胞中染色體的數(shù)目正常B.理論上這只果蠅產(chǎn)生的可育配子共6種C.該果蠅與染色體組成正常的純合子雜交,子代中染色體組成正常的占1/5D.這種變異的出現(xiàn)一定發(fā)生在減數(shù)分裂過程中答案

C

解析

Ⅱ號(hào)染色體和Ⅲ號(hào)染色體相互連接時(shí),還丟失了一小段染色體,圖B果蠅的這種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異,體細(xì)胞中染色體的數(shù)目少一條,A項(xiàng)錯(cuò)誤。減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體發(fā)生分離時(shí),圖B中配對(duì)的三條染色體,任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí),另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極,有三種可能的情況:①Ⅱ號(hào)染色體移向一極,異常染色體和Ⅲ號(hào)染色體同時(shí)移向另一極;②異常染色體移向一極,Ⅱ號(hào)染色體和Ⅲ號(hào)染色體同時(shí)移向另一極;③Ⅲ號(hào)染色體移向一極,異常染色體和Ⅱ號(hào)染色體同時(shí)移向另一極,結(jié)果共產(chǎn)生6種精子,但由于Ⅱ號(hào)染色體長臂上有一個(gè)關(guān)鍵基因,不含該基因的配子沒有受精能力,即當(dāng)配子中只含Ⅲ號(hào)染色體時(shí),沒有受精能力,因此這只果蠅產(chǎn)生的可育配子共5種,配子的類型及比例為Ⅱ號(hào)∶異常和Ⅲ號(hào)∶異常和Ⅱ號(hào)∶異常∶Ⅱ號(hào)和Ⅲ號(hào)=1∶1∶1∶1∶1,B項(xiàng)錯(cuò)誤。該果蠅與染色體組成正常的純合子雜交,子代中染色體組成正常的占1/5,C項(xiàng)正確。這種變異的出現(xiàn)可能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,也可能發(fā)生在有絲分裂過程中,D項(xiàng)錯(cuò)誤。考點(diǎn)三生物育種的原理及應(yīng)用夯實(shí)基礎(chǔ)?精研教材1.生物育種方法(1)雜交育種(以培育顯性純合子植物品種為例)自交

基因重組優(yōu)良性狀長(2)誘變育種

基因突變突變頻率(3)單倍體育種與多倍體育種

染色體(數(shù)目)變異花藥離體秋水仙素明顯縮短育種年限染色體(數(shù)目)變異萌發(fā)的種子或幼苗2.據(jù)不同育種目標(biāo)選擇不同育種方案

教材深挖1.(必修2

P88正文)單倍體育種和多倍體育種都需用秋水仙素處理,前者操作對(duì)象是

;后者操作對(duì)象為

。

2.(必修2

P89與社會(huì)的聯(lián)系)單倍體育種能縮短育種年限,原因是

。

單倍體幼苗正常的幼苗或萌發(fā)期的種子采用花藥(或花粉)離體培養(yǎng)獲得的單倍體植株,經(jīng)人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍后,植株細(xì)胞內(nèi)每對(duì)染色體上成對(duì)的基因一般是純合的,自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離3.(必修2

P91拓展應(yīng)用2)三倍體西瓜一般不能產(chǎn)生種子,但有時(shí)也可以看到三倍體西瓜中有少量發(fā)育不成熟的種子,原因是

。

三倍體植株一般不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成正常的生殖細(xì)胞,因而不能產(chǎn)生種子,而果實(shí)能正常發(fā)育。但三倍體植株的果實(shí)中絕不是一粒種子都沒有,其原因是在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),有可能形成正常的生殖細(xì)胞,產(chǎn)生正常的受精卵,形成種子,但比例極低易錯(cuò)排查1.誘變育種可通過改變基因的堿基序列達(dá)到育種目的。(

)2.人工雜交選育優(yōu)質(zhì)金魚的原理是基因重組。(

)3.相比于二倍體植株,多倍體植株常常莖稈粗壯,果實(shí)和種子的數(shù)量比較多。(

)4.用二倍體西瓜給四倍體西瓜傳粉,則四倍體植株所結(jié)的種子里面的胚有3個(gè)染色體組。(

)√√×√思維探究?考教銜接1.(2020·全國卷節(jié)選)在誘變育種過程中,通過誘變獲得的新性狀一般不能穩(wěn)定遺傳,原因是

,若要使誘變獲得的性狀能夠穩(wěn)定遺傳,需要采取的措施是

。

控制新性狀的基因是雜合的

通過自交篩選性狀能穩(wěn)定遺傳的子代2.(2021·重慶卷)現(xiàn)有長穗、不抗稻瘟病(HHBB)和短穗、抗稻瘟病(hhbb)兩種水稻種子,欲通過雜交育種方法選育長穗、抗稻瘟病的純合水稻。請(qǐng)用遺傳圖解寫出簡要選育過程。考法練透?素養(yǎng)提升考法一

生物育種原理和過程分析1.(2025·安徽開學(xué)考試)基因型為AA的二倍體西瓜植株經(jīng)不同育種途徑可獲得植株甲、乙和丙。植株甲是三倍體,植株乙是二倍體,植株丙是單倍體,①~⑦表示各種處理方法。下列說法正確的是(

)A.過程①⑦可使用秋水仙素處理幼苗B.植株甲、乙、丙的基因型均有兩種可能C.過程⑥形成花藥時(shí)發(fā)生了基因重組D.植株甲產(chǎn)生的種子發(fā)育形成的植株能結(jié)出無子西瓜B解析

過程①可用秋水仙素處理幼苗使染色體數(shù)目加倍,由題意知,經(jīng)過程⑦所得個(gè)體為單倍體,故該過程是花藥離體培養(yǎng)過程,不需要用秋水仙素處理,A項(xiàng)錯(cuò)誤;植株甲為AAAA和Aa的雜交子代,基因型有AAA和AAa兩種,植株乙是Aa和aa的雜交子代,基因型有Aa和aa兩種,植株丙是Aa經(jīng)花藥離體培養(yǎng)的子代,基因型有A和a兩種,B項(xiàng)正確;過程⑥只有一對(duì)等位基因,不會(huì)發(fā)生基因重組,C項(xiàng)錯(cuò)誤;植株甲為三倍體無子西瓜,高度不育,無法正常產(chǎn)生種子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。考法二

考查生物育種方案的選擇和設(shè)計(jì)2.(2025·湖南名校聯(lián)考)研究發(fā)現(xiàn),耐鹽堿水稻的耐鹽堿基因由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因(A、a和B、b)控制,且A_bb和aaB_為一種表型,A_B_為另一種表型。現(xiàn)有兩株純合品系甲(AAbb)和乙(aaBB),它們都屬于中等耐鹽堿水稻,運(yùn)用雜交育種的方法,可獲得能穩(wěn)定遺傳的高耐鹽堿水稻植株(AABB)。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.基因A、a和基因B、b在減數(shù)分裂Ⅰ前期或后期均可自由組合B.甲和乙雜交產(chǎn)生的F1是高耐鹽堿水稻,但不能穩(wěn)定遺傳C.培養(yǎng)甲和乙雜交產(chǎn)生的F1的花藥,獲得的單倍體幼苗再用秋水仙素處理可達(dá)到育種目的D.甲和乙雜交得到F1后,使F1連續(xù)自交并不斷淘汰,可獲得符合要求的品種A解析

由于基因A、a和基因B、b位于兩對(duì)同源染色體上,所以基因A、a和基因B、b在減數(shù)分裂Ⅰ后期發(fā)生基因的自由組合,A項(xiàng)錯(cuò)誤;甲和乙雜交產(chǎn)生的F1是高耐鹽堿水稻,但由于是雜合子,所以不能穩(wěn)定遺傳,B項(xiàng)正確;甲和乙雜交產(chǎn)生的F1的基因型是AaBb,培養(yǎng)F1的花藥可以得到四種單倍體幼苗,再用秋水仙素處理單倍體幼苗,即可從中選擇出基因型為AABB的高耐鹽堿純合品種水稻,C項(xiàng)正確;